Конструкція літака

Конструкція літаканайбільш часто є планером, що складається з фюзеляжу, крила і хвостового оперення, оснащений двигуном і шасі. Сучасні літаки оснащуються також авіонікою.

Існують, однак, інші конструктивні схеми сучасних літаків. Зокрема всім відомий бомбардувальник B-2, побудований за схемою «крило, що літає». Інший приклад — МіГ-29, побудований за так званою схемою, що несе, в якій замість поняття фюзеляж застосовується поняття корпус. (Корпус МіГ-29 - широкий фюзеляж, що також бере участь у створенні аеродинамічної підйомної сили). Ще один приклад альтернативної конструктивної схеми літака — ЕКІП, який умовно можна назвати «літаючою черепахою» через його досить своєрідну форму.

Зміст

Зазвичай планер літака включає фюзеляж, крило, хвостове оперення, шасі та гондоли, куди поміщають рухові установки чи інші агрегати. Цей набір елементів уражає класичної конструктивної схеми. Деякі елементи можуть бути відсутні в інших конструктивних схемах.

Компонувальні схеми

На сьогоднішній день розрізняють такі схеми компонування літаків:

класичне компонування
безхвостка
качка
літаюче крило
поздовжній триплан (з переднім та хвостовим горизонтальним оперенням)
тандем (два крила розташовані один за одним)
конвертована (Ту-144)

Фюзеляж є "тілом" літака. У ньому розташовуються кабіна екіпажу, основні паливні баки, системи управління та контролю, пасажирські салони та багажні відсіки (у пасажирських літаках) або вантажні відсіки (у вантажних літаках), зброя (у бойових літаках) тощо. Конструктивно-силова схема фюзеляжу, як правило, складається зпоздовжніх елементів (лонжеронів та стрінгерів), поперечних елементів (шпангоутів) та обшивки (металевих (частіше дюралюмінієвих) листів).

Пасажирські літаки поділяють на вузько- та широкофюзеляжні. У перших діаметр поперечного перерізу фюзеляжу становить у середньому 2-3 метри. Діаметр широкого фюзеляжу – не менше шести метрів. Усі широкофюзеляжні літаки - двопалубні: на верхній палубі розміщуються пасажирські місця, на нижній - багажні відсіки. Існують літаки з двома пасажирськими палубами – Airbus A380 та Боїнг 747.

Крило є ключовою частиною в конструкції літака, воно створює підйомну силу: профіль крила влаштований таким чином, що консоль поділяє потік повітря, що набігає на літак. Над верхньою кромкою крила утворюється область низького тиску, одночасно під нижньою область високого тиску, крило «виштовхується» нагору, і літак піднімається.

Крило найчастіше кріпиться до фюзеляжу:

Кріплення крила безпосередньо до центральної частини фюзеляжу без центроплану притаманно бойових літаків (Ту-22М). Літак також може мати два, три та більше крила. Найчастіше у літаків, що мають два крила – біплани – одне крило кріпиться до верхньої частини фюзеляжу, а інше – до нижньої (Ан-2).

На крилі встановлено безліч менших консолей (механізації), що відхиляються: закрилки, передкрилки, спойлери, елерони, інтерцептори та інші. Вони дозволяють регулювати переміщення літака у трьох площинах, дорожню швидкість та деякі інші параметри польоту. На сучасних літаках на крилах часто встановлюються вертикальні закінчування, що зменшують завихрення повітря на кінчиках крила, знижуючи рівень вібрації, і, як наслідок, заощаджуючи паливо. Усередині крил (біля великих літаків), як правило, встановлені паливні баки. Улітаків-винищувачів додаткові паливні баки нерідко підвішуються до спеціальних вертикальних консолей-кріплень.

Аеродинамічні властивості крила визначаються його геометрією: розмахом, площею, а також кутом та напрямком стріловидності. Існують літаки зі змінною геометрією крила (літаки з крилом змінної стріловидності).

Оперення встановлюється у хвостовій або носовій частині фюзеляжу. Хвостове оперення в більшості випадків є вертикально розташований кіль (або кілька кілів — як правило два кілі) і горизонтальний стабілізатор, близькі за конструкцією до крила. Кіль регулює колійну стійкість літака (по осі руху), а стабілізатор - поздовжню (тобто стійкість за тангажем).

Горизонтальне оперення встановлюється на фюзеляжі (Іл-86) або на вершині кіля (T-подібна схема (Ту-154, Іл-76)). Кіль встановлюється на фюзеляж або у двокільовій схемі - на обох кінчиках цільного стабілізатора (Ан-225). На деяких бойових літаках додаткове оперення встановлюється носової частини фюзеляжу (Су-35). Для забезпечення достатньої колійної стійкості на високих швидкостях надзвукові літаки мають непропорційно великий кіль (Ту-22М3) або два кілі (Су-27, МіГ-25, F-15).

За допомогою шасі літак здійснює зліт та посадку, рулювання, стоянку. Шасі є демпферною стійкою, до якої кріпиться колісний візок (у гідропланів — поплавець). Залежно від маси літака відрізняється конфігурація шасі. Найчастіше зустрічаються: одна передня стійка і дві основні (Ту-154, А320), одна передня і три основних (Іл-96), одна передня і чотири основних (Боїнг 747), дві передніх і дві основних (B-52). Для ранніх літаків було характерно встановлювати дві основні стійки та невеликеколесо, що обертається безпосередньо під кілем без стійки (Лі-2). Також унікальну схему шасі має Іл-62: одна передня стійка, дві основних і штанга, що висувається, з однією колісною парою в самому хвості для стійкості при розвантаженні-навантаженні. На перших літаках стійок був взагалі, а колеса кріпилися на звичайну вісь.

Колісні візки можуть мати різну кількість колісних пар: від однієї (А320) до семи (Ан-225).

Управління поворотом літака на землі може здійснюватись через привід до передньої стійки шасі або диференціацією режиму роботи двигунів (у літаків з більш ніж одним двигуном). У польоті шасі забираються у спеціальні відсіки для зменшення аеродинамічного опору.

Літак рухається двигуном-рушієм. Для сучасних літаків характерні турбореактивні або турбогвинтові двигуни. На ранніх встановлювалися поршневі.

Двигун або кріпиться до крила або фюзеляжу за допомогою пілона (у цьому випадку він поміщається в захищену гондолу), через який до нього підходять паливні трубки та різні приводи, або вбудовується безпосередньо у фюзеляж. Компонування може сильно відрізнятися: на літаку може бути лише один двигун (Ан-2), два (Ту-204), три (Ту-154), чотири (Іл-96), шість (Ан-225), вісім (B- 52).

Сучасні літальні апарати оснащені дуже складним та різноманітним обладнанням, які дозволяють виконувати польоти за будь-яких умов. За чинною документацією (Федеральні Авіаційні Правила) обладнання літальних апаратів включає: Авіаційне обладнання (АТ), Радіоелектронне обладнання (РЕО), Авіаційне озброєння (АВ) - для військових машин.

Системи бортового обладнання більшості літальних апаратів включають:

У літальних апаратахвійськового призначення можуть встановлюватися:

Радіолокаційні та телевізійно-оптичні прицільні системи
Системи радіоелектронної протидії
Системи фото та ІЧ-розвідки
Системи закритого кодованого зв'язку